养生蔓越莓奶冻的研制及其质构特性分析

姚洪礼, 向 敏, 刘西岭, 臧春晓, 程非凡, 陈国强, 蒲顺昌

(亳州学院 生物与食品工程系，安徽 亳州 236800)

养生是一个具有浓厚中国文化色彩的词语，可理解为养育生机、保养生命的意思[1-2]。随着社会人们生活节奏的加快和对物质文明的追求，由于工作、环境等各种压力生活的压迫，许多人们的营养与健康受到了威胁，甚至出现了大众化的亚健康状态或慢性病，比如失眠病、心血管疾病等，给人们的身心和生活带来了巨大的痛苦[3-4]。

改革开放以来，随着人们生活水平的提高，人们更加注重自己的饮食健康，在众多养生方法中，饮食养生成为人们追捧预防许多病症的方式[5-6]，药食同源类养生食品逐渐受到人们的青睐，尤其是一些年轻人[7-8]。酸枣仁、枸杞、桂圆是常见的药食同源类植物花果，具有补肝潋汗、宁心安神、降压解毒、补肾养心等作用[9-10]，其熬制的汤汁是很好的养生原料[11-12]。牛奶或椰奶营养丰富，是养生美容的佳品，营养价值不言而喻[13]。蔓越莓可以降低胃溃疡和胃癌发生率，减少心血管老化、病变，预防老年痴呆，养颜美容，保持肌肤健康，而且和椰奶、牛奶混合在一起，口味极佳[14]。

目前，市场上多以果汁果味类奶冻为主，而养生类的奶冻种类少[15-16]，选择性较为单一，无法满足人们物质生活需求[15-18]。本实验利用亳州市得天独厚的资源优势，以酸枣仁、枸杞、桂圆、蔓越莓干、牛奶、椰浆以及吉利丁片为主要原料，通过配方优化和工艺调试，开发出一种新型的养生蔓越莓奶冻，既提高了奶冻自身的营养价值及风味品质，又起到了养生作用。

1 材料与方法

1.1 实验材料

牛奶、椰浆、吉利丁片、酸枣仁、桂圆、枸杞、蔓越莓干、木糖醇、纯净水、山梨酸钾(食品级)等。

1.2 实验设备

FA2004B型电子分析天平(上海平轩科学仪器有限公司)；YF-150B型粉碎机(瑞安市永利制药机械有限公司)；GJB型均质机(常州市超力均质泵厂)；Uiversal TA质构仪(上海腾拔仪器科技有限公司)；96-2型磁力搅拌器(上海司乐仪器有限公司)；ASD电磁炉(爱仕达电器科技有限公司)。

1.3 养生蔓越莓奶冻的制备

1.3.1 工艺流程 养生蔓越莓奶冻的制备工艺流程见图1。

图1 养生蔓越莓奶冻的制备工艺流程

1.3.2 操作要点 养生汤汁制作：将优选的酸枣仁、枸杞、桂圆进行预处理，即酸枣仁、桂圆进行文火煎炒，枸杞进行除梗除杂，然后将酸枣仁、枸杞、桂圆按一定比例配制后加水，用文火熬煮、冷却过滤获得养生汤汁，调糖备用。

一次成型：把浸泡的吉利丁片放入养生汤汁中加热到60 ℃，用搅拌器搅拌均匀，再转移至高压均质机中均质2 min，转速为10 000 r/min，压力为30 MPa，倒入模具中，加入蔓越莓干，在4 ℃下冷藏1 h，得到半成品。

成品：将牛奶和椰奶按一定比例混合均匀后加入浸泡好的吉利丁片加热到60 ℃左右，调糖且搅拌均匀后将混合液转移到高压均质机中，设定与上述相同的条件，冷却降温后，倒入模具中，在4 ℃下冷藏1 h后取出，进行灭菌冷藏包装即的成品。

1.4 试验设计

1.4.1 单因素试验设计 通过查阅资料确定基础配方，研究吉利丁片(9、11、13、15、17 g)、酸枣仁(8、12、16、20、24 g)、桂圆(1、2、3、4、5 g)、枸杞(1、3、5、7、9 g)、牛奶(160、180、200、220、240 g)、椰浆(105、115、125、135、145 g)等因素对上层和下层养生蔓越莓奶冻感官评价的影响。

1.4.2 正交试验设计 在多次单因素实验的基础上，确定了奶冻的主要组成成份的大致配比，由于奶冻分两层制作，故进行两次优化。首先对奶冻上层成份进行优化，选取了吉利丁片(9、11、13 g)、酸枣仁(12、16、20 g)、桂圆(2、3、4 g)、枸杞(3、5、7 g)4因素进行正交试验设计[19]，正交试验因素与水平设计如表1所示(以200 mL纯净水计)。

表1 正交试验因素与水平设计

其次，对奶冻下层成份牛奶、椰奶、吉利丁片进行了优化，通过基础实验确定了优化的成份组成为牛奶(180、200、220 g)、椰浆(115、125、135 g)、吉利丁片(11、13、15 g)3因素进行正交试验设计，正交试验因素与水平设计如表2。

表2 正交试验因素与水平设计

1.5 不同工艺对养生蔓越莓奶冻质构的影响

1.5.1 不同层次的养生蔓越莓奶冻质构分析 基于以上正交试验结果，对所得最佳配方的蔓越莓奶冻上层和下层进行质构测定，对不同层次下的养生蔓越莓奶冻的质构进行对比分析。

1.5.2 不同均质压力对养生蔓越莓奶冻品质影响 基于以上正交试验结果，结合图1工艺过程，分别设定高压均质的压力为10、20、30、40 MPa进行实验，将所得养生蔓越莓奶冻进行质构测试，研究不同均质压力对养生蔓越莓奶冻质构的影响。

1.5.3 不同均质时间对养生蔓越莓奶冻质构的影响 基于以上实验结果，结合图1工艺过程，选取高压均质时间分别为1、2、3、4 min进行实验，将所得养生蔓越莓奶冻进行质构测试，研究不同均质时间对养生蔓越莓奶冻质构的影响。

1.5.4 均质机转速对养生蔓越莓奶冻质构的影响 基于以上实验结果，结合图1工艺过程，分别设定高压均质机的转速为8 000、9 000、10 000、11 000 r/min，将所得养生蔓越莓奶冻进行质构测试，研究不同均质机的转速对养生蔓越莓奶冻质构的影响。

1.5.5 质构测定 将养生蔓越莓奶冻切分成体积为1 cm×1 cm×1 cm的立方体小块，并将其放在质构仪相同的位置上，采用P 0.5探头进行压缩试验。每个样品测定3次，取平均值。设定测试参数为：下降速度2 mm/s、测试速度0.5 mm/s、上升速度0.5 mm/s、压缩比例50%。

1.6 感官评定方法

试验结果以产品的感官指标为评价指标。选取了30位品评专家对养生蔓越莓奶冻进行感官评价实验，分别对外形、色泽、风味、弹性、形态组织等进行了评价实验[20]。每次评价重复3次，并记录分值，总评价分数取平均值，各评价分值标准见表3。

表3 奶冻的感官评价指标及分值分配

2 结果与分析

2.1 各成分添加对养生蔓越莓奶冻的影响

在添加酸枣仁12 g、桂圆4 g、枸杞3 g的条件下，分别添加不同质量的吉利丁片，并对产品进行感官评定。在以上单因素研究的基础上，确定其他添加量不变的条件下，依次研究添加不同质量的酸枣仁、枸杞、桂圆对上层奶冻感官评价的影响，具体分值见表4。

表4 不同成分条件下的奶冻上层感官得分

从表4看出，对比不同添加量的吉利丁片可知，当吉利丁片添加量为11 g时，上层奶冻得分最高，最高为81.6±1.54分；对比不同添加量的酸枣仁可知，当酸枣仁添加量为16 g时，上层奶冻得分最高，最高为84.9±2.59分；对比不同添加量的枸杞可知，当枸杞添加量为5 g时，上层奶冻得分最高，最高为85.5±1.76分；对比不同添加量的桂圆可知，当桂圆添加量为3 g时，上层奶冻得分最高，最高为86.1±1.88分。

在添加牛奶180 g、椰奶125 g的条件下，分别添加不同质量的吉利丁片，并对产品进行感官评定。在以上单因素研究的基础上，依次研究添加不同质量的椰奶、牛奶对下层奶冻感官评价的影响，具体分值见表5。

表5 不同成分条件下的奶冻下层感官得分

从表5看出，对比不同添加量的吉利丁片可知，当吉利丁片添加量为13 g时，下层奶冻得分最高，最高为86.4±2.12分；对比不同添加量的椰奶可知，当椰奶添加量为125 g时，下层奶冻得分最高，最高为86.4±2.12分；对比不同添加量的牛奶可知，当牛奶添加量为200 g时，下层奶冻得分最高，最高为87.4±1.83分。

2.2 养生蔓越莓奶冻上层配方的确定

养生蔓越莓奶冻上层配方添加量的正交试验结果与分析见表6。不同因素添加量对奶冻感官品评价的影响效果依次为A>B>D>C，即吉利丁片>酸枣仁>枸杞>桂圆。通过直接分析可得感官分值最优组合为A2、B2、C3、D1，即吉利丁片11 g、酸枣仁16 g、桂圆4 g、枸杞3 g。通过间接分析得到感官分值最优组合A2、B2、C3、D2，即吉利丁片11 g、酸枣仁16 g、桂圆4 g、枸杞5 g。直接分析与间接分析实验结果不一致，因此需要进行验证实验。将两种组合进行感官评价，实验结果得到A2、B2、C3、D1组合评价分值为87.83分，A2、B2、C3、D2组合评价分值88.26分。由此可知，养生蔓越莓奶冻上层配方添加量最优组合为吉利丁片11 g、酸枣仁16 g、桂圆4 g、枸杞5 g。

表6 上层配方添加量正交试验结果与分析

2.3 养生蔓越莓奶冻下层配方的确定

养生蔓越莓奶冻下层配方添加量的正交试验结果与分析见表7。不同因素添加量对奶冻感官品评价的影响效果依次为C>B>A，即吉利丁片>椰浆>牛奶。通过直观分析可得，下层配方添加量最优组合为A2、B1、C2，即牛奶200 g、椰浆115 g、吉利丁片13 g。由表7可知，间接分析与直接分析结果一致，不需要进行验证试验，因此，养生蔓越莓奶冻下层配方添加量最优组合为牛奶200 g、椰浆115 g、吉利丁片13 g。

表7 下层配方添加量正交试验结果与分析

2.4 上层和下层的养生蔓越莓奶冻的质构分析

不同层次养生蔓越莓奶冻质构分析结果见表8。最优配方下的养生蔓越莓奶冻的上层和下层质构略有不同，选择的五个测定参数中，其中上层奶冻的硬度、弹性、咀嚼性、内聚性均低于下层，两者黏性差异不明显。结合上述主次因素分析，主要是因为一方面上层奶冻中吉利丁片的添加量低于下层奶冻，另一方面上层奶冻中使用的养生汤汁是由酸枣仁、枸杞等原料熬制而成，经过预处理得来的养生汤汁pH降低，即pH的变化一定程度上对上层奶冻质构产生了影响。

表8 不同层次养生蔓越莓奶冻质构分析结果

2.5 不同均质压力对养生蔓越莓奶冻质构的影响

图2 不同均质压力对养生蔓越莓奶冻质构的影响

由图2可知，不同均质压力下养生蔓越莓奶冻质构不同。随着均质压力的增加，奶冻上层和下层的硬度、弹性和内聚性变大，而黏性和咀嚼性降低，表明均质压力能够改变奶冻原料成分之间的作用力大小。当均质压力为10 MPa时，上层和下层的奶冻硬度、弹性、内聚性最小，黏性和咀嚼性最大，且上层和下层质构品质相差最小；当均质压力为20 MPa时，上层和下层奶冻硬度、弹性、内聚性变大，黏性、咀嚼性变小，但上层和下层奶冻质构品质差距几乎不变；当均质压力大于20 MPa时，上层和下层奶冻硬度、弹性、内聚性继续增大，黏性、咀嚼性降低，在40 MPa时，上层和下层奶冻质构品质差距最大。在相同均质压力下，上层奶冻硬度、弹性、内聚性、咀嚼性低于下层奶冻，而上层黏性和咀嚼性高于下层奶冻，表明原料成分不同导致奶冻质构不同，且下层奶冻作为凝胶物质的吉利丁片添加量较多，对奶冻质构品质变化影响较为显著。

2.6 不同均质时间对养生蔓越莓奶冻质构的影响

图3 不同均质时间对养生蔓越莓奶冻质构的影响Fig.3 Effect of homogeneous time on the texture of health-preserving cranberry milk jelly注：A，奶冻上层；B，奶冻下层

由图3可知，不同均质时间对养生蔓越莓奶冻质构影响不同。随着均质时间的增加，奶冻上层和下层的弹性、内聚性不断变大，硬度和咀嚼性先变小后变大，上层奶冻黏性不断变大，而下层奶冻黏性先变小后变大。当均质时间为1 min时，奶冻弹性和内聚性最小，硬度和咀嚼性最大，此时奶冻各成分之间作用力较小，奶冻表面粗糙，口感较差；当均质时间为2 min时，原料通过均质机的剪切、摩擦、碰撞等作用被细化均匀，原料分子间作用力变大导致其奶冻的弹性及内聚性变大，硬度和咀嚼性略微变小，奶冻表面光滑，入口滑嫩，口感较好；当均质时间达到2 min以上时，原料进一步被细化均匀，弹性及内聚性略微变大，此时原料特性可能发生改变，导致了奶冻的硬度和咀嚼性略微变大，口感略微下降。奶冻上层和下层的原料不同影响了奶冻黏性的变化趋势。

2.7 均质机转速对养生蔓越莓奶冻质构的影响

图4 不同均质转速对养生蔓越莓奶冻质构的影响Fig.4 Effect of homogeneous speed on the texture of health-preserving cranberry milk jelly注：A，奶冻上层；B，奶冻下层

由图4可知，均质机转速对养生蔓越莓奶冻质构影响不大。随着均质机转速的增加，奶冻上层的硬度、黏性不变，弹性、内聚性先变小后略微变大，而奶冻下层的硬度不变，弹性、内聚性和黏性略微变大，奶冻上层和下层咀嚼性均略微下降，主要是因为奶冻原料自身特性对奶冻质构的影响大于均质机转速对奶冻质构的影响。基于以上研究，所得的奶冻上下分成，表面光洁，晶莹剔透，颜色鲜亮有食欲，入口即化，爽滑可口，奶层可瞬间冲刷掉口腔中的上层残留的汤汁气味，使得食用者口齿生津，意犹未尽(图5)。

图5 奶冻成品展示

3 结论

本试验以酸枣仁、枸杞、桂圆、蔓越莓干、牛奶、椰浆以及吉利丁片为主要原料开发出了一种新型的养生蔓越莓奶冻，与市售的普通奶东和果味奶冻相比，其营养丰富、风味独特、且药用价值高。通过正交试验设计对奶冻上层配方和下层配方进行了优化，确定了上层原料添加量最优组合为：吉利丁片11 g、酸枣仁16 g、桂圆4 g、枸杞5 g；下层原料添加量最优组合为：牛奶200 g、椰浆115 g、吉利丁片13 g。各成分占比(g/g)为：牛奶23.4%，椰浆37.5%，吉利丁片4.5%，水22.5%，酸枣仁3.0%，枸杞0.9%，蔓越莓干1.9%，木糖醇5.6%，桂圆0.7%。并将最优配方下获得的奶冻进行质构分析及工艺调试，不仅保证了产品表面光洁，晶莹剔透，颜色鲜亮，而且其外观和口感上别具一格。本研究可为奶冻的新产品开发、工业化生产及质量控制提供理论基础。